食品的生物保藏技术课件

,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,第二节 食品保存技术,第二节 食品保存技术,一、生物保藏技术的概念,生物保藏技术是将某些具有抑菌或杀菌活性的天然物质配制成适当浓度的溶液，通过浸渍、喷淋或涂抹等方式应用于食品中，进而达到防腐保鲜的效果,一、生物保藏技术的概念,生物保鲜技术的一般机理,包括抑制或杀灭食品中的微生物、隔离食品与空气的接触、延缓氧化作用、调节贮藏环境的气体组成以及相对湿度等,生物保鲜技术的一般机理包括抑制或杀灭食品中的微生物,二、涂膜保鲜技术,涂膜保鲜技术是在食品表面人工涂上一层特殊的薄膜使食品保鲜的方法,1.,涂膜保鲜的发展历史,早在,1213,世纪，我国就用蜂蜡来装桔子和柠檬，,16,世纪开始用脂类涂膜保鲜水果,二、涂膜保鲜技术,19,世纪，,Harvard,和,Harmony,提出用明胶涂层保护肉制品及其它食品,90,年代，无污染易降解的可食用膜的应用越来越受到人们的关注,目前，涂膜保鲜技术不仅广泛应用于果蔬类保鲜，而且在肉类、水产品等食品中的应用也日益增加,19世纪，Harvard和Harmony提出用明胶,2.,涂膜保鲜的机理,涂膜是人为形成的一种有一定阻隔性的膜，可阻止果蔬失水,果蔬的呼吸作用使膜内,O,2,浓度下降，,CO,2,浓度上升。当膜内,O,2,和,CO,2,浓度符合果蔬贮藏的适宜气体条件，可起到自发气调作用，抑制果蔬呼吸延缓衰老,2.涂膜保鲜的机理,涂膜对气体的通透性是影响涂膜保鲜效果的主要因素之一。涂膜对气体的通透性可用膜对气体的分离因子（,）来表示,一般地，含有羟基的分子所形成的涂膜，其,（,CO,2,/O,2,）,1,，对果蔬保鲜的效果较好。对于,(CO,2,/O,2,）,1,的涂膜，其适宜保鲜的果蔬种类依其分离因子不同而异,涂膜对气体的通透性是影响涂膜保鲜效果的主要因素之一。涂膜,3.,涂膜保鲜的特点,发挥气调作用,保水防蔫，改善食品的外观品质，提高食品的商品价值,具有一定的抑菌性,能够在一定程度上减轻表皮的机械损伤,可发挥保鲜增效作用,3.涂膜保鲜的特点,4.,涂膜的种类、特性及其保鲜效果,理想的涂膜剂有以下要求：,有一定的粘度，易于成膜,形成的膜均匀、连续，具有良好的保质保鲜作用，并能提高果蔬的外观水平,无毒、无异味，与食品接触不产生对人体有害的物质,4.涂膜的种类、特性及其保鲜效果,（,1,）多糖类,壳聚糖类,甲壳素的脱乙酰产物，属氨基多糖，有良好的成膜性、通透性、保湿性和广谱抗菌性，不溶于水，溶于稀酸,（1）多糖类,影响壳聚糖涂膜保鲜效果的因素有：,酸：酒石酸和柠檬酸的效果较好,表面活性剂：可改善其黏附性,脱乙酰度：脱乙酰度越高，膜抗拉强度越高，通透性越差,增塑剂种类和浓度：浓度的增加，透氧性明显上升，对膜的透湿性无显著影响,影响壳聚糖涂膜保鲜效果的因素有：,分子量：相对分子质量为,20,万和,1,万左右防腐效果最好,衍生化反应：,N,O,-,羧甲基壳聚糖所形成的膜对气体具有选择通透性，特别适合于果蔬保鲜,金属离子：保鲜效果优于无金属离子的壳聚糖膜,分子量：相对分子质量为20万和1万左右防腐效果最好,纤维素类,羧甲基纤维素（,CMC,）、甲基纤维素（,MC,）、羧丙基甲基纤维素（,HPMC,）、羧丙基纤维素（,HPC,）均溶于水并具有良好的成膜性,纤维素类膜透湿性强，常与脂类复合以改善其性能,纤维素类,制,MC,膜时，溶剂种类和,MC,的分子量对膜的阻氧性影响很大,环境的相对湿度对纤维素膜透氧性也有很大的影响，当环境湿度升高时，纤维素膜的透氧性急速上升,制MC膜时，溶剂种类和MC的分子量对膜的阻氧性,淀粉类,直链淀粉含量高的淀粉所成膜呈透明状,可食膜成分中脂类和增塑剂对膜的透过性有显著影响,淀粉经改性生成的羟丙基淀粉所成膜阻氧性非常强，但阻湿性极低,淀粉类,魔芋葡甘聚糖,所成膜在冷热水及酸碱中均稳定,膜的透水性受添加亲水物质或疏水物质的影响，添加亲水性物质，则透水性增强，添加疏水性物质，则透水性减弱,改性后魔芋精粉的保鲜效果将得到明显改善,魔芋葡甘聚糖,褐藻酸钠类,具有良好的成膜性，但阻湿性有限,膜厚度对抗拉强度影响不大，但透湿性随着膜厚度的增加而减小,交联膜的性质明显优于非交联膜，环氧丙烷和钙双重交联膜的性能最好,环境湿度高于,95%,时，仍能显著地阻止果蔬失水,脂质可显著降低褐藻酸钠膜的透水性,褐藻酸钠类,微生物多糖类,A.,茁霉多糖,具有良好的成膜性，是理想的果蔬保鲜剂,不同分子量的茁霉多糖都有较好的保水作用，尤其以高分子量的茁霉多糖效果更好,茁霉多糖不具有杀菌、抑菌作用，但同杀虫剂共用具有良好的杀菌、防病毒侵染和防腐防病作用,微生物多糖类,B.NPS,多糖,在果蔬表面成膜后无色、无味，肉眼很难看出，光泽性明显增强，有打蜡的效果，是一种很好的果蔬涂膜保鲜剂,B.NPS多糖,（,2,）蛋白质类,小麦面筋蛋白,小麦面筋蛋白膜柔韧、牢固，阻氧性好，但阻水性和透光性差,当小麦面筋蛋白膜中脂类含量为干物质含量的,20%,时，透水率显著下降,小麦面筋蛋白制膜液的,pH,值应控制在,5,（2）蛋白质类,大豆分离蛋白,大豆分离蛋白制膜液的,pH,值应控制在,8,大豆分离蛋白膜的透氧率低、透水率高，因而常与糖类、脂类复合后使用,玉米醇溶蛋白,所形成的膜具有良好的阻氧性和阻湿性,大豆分离蛋白,（,3,）脂质类,蜡类,成膜性好，对水分有较好的阻隔性。其中石蜡最为有效，蜂蜡其次,已商业化生产的蜡类涂膜剂有中国林业科学研究院林产化学工业研究所的紫胶涂料、中国农业科学院的京,2B,系列膜剂、北京化工研究所的,CFW,果蜡,（3）脂质类,天然树脂,醇溶性虫胶成膜性好、干燥快、有光泽、在空气中稳定、不溶于水、溶于乙醇和碱性溶液，适合作为涂膜保鲜剂使用,我国云南玉溪产的虫胶品质好，杂质少，易溶解，成膜后光泽自然,天然树脂,油脂,油脂具有油腻性，主要成分是脂肪酸的甘油酯，不溶于水,借助乳化剂和机械力作用，将互不相溶的油和水制成乳状液体制剂，涂覆果实，可以达到长期保鲜的目的,油脂,（,4,）复合膜类,复合膜是由多糖类、蛋白质类、脂质类中的两种或两种以上物质经一定处理而成的涂膜,如：,由,HPMC,与棕榈酸和硬脂酸组成的双层膜，透湿性比,HPMC,膜减少约,90%,由多糖与蛋白质组成的复合天然植物保鲜剂膜具有良好的保鲜效果,（4）复合膜类,TAL Pro-long,（英国）：,由蔗糖脂肪酸酯、,CMC-Na,和甘油一酯或甘油二酯组成。,Superfresh,是其改进型，含,60%,的蔗糖酯、,26%,的,CMC-Na,、,14%,的双乙酰脂肪酸单酯,OED,（日本）：,由,10,份蜂蜡、,2,份朊酪、,1,份蔗糖酯组成,TAL Pro-long（英国）：,涂膜保鲜时必须注意以下几方面的问题：,研制出不同特性的膜以适用于不同品种食品的需求,准确测量膜的气体渗透特性,准确测量目标果蔬的果皮与果肉的气体及水分扩散特性,涂膜保鲜时必须注意以下几方面的问题：,分析待贮果蔬内部气体组分,根据果蔬的品质变化，对涂膜的性质进行适当调整，以达到最佳保鲜效果,5.,涂膜保鲜的方法,（,1,）浸涂法,将涂料配成适当浓度的溶液，将果实浸入，蘸上一层薄薄的涂料后，取出晾干即成,分析待贮果蔬内部气体组分,（,2,）刷涂法,用软毛刷蘸上涂料液，在果实上辗转涂刷，使果皮上涂一层薄薄的涂膜料,（,3,）喷涂法,用机器在果实表面喷上一层均匀而极薄的涂料,（2）刷涂法,目前普遍用涂膜机（打蜡机）涂膜，涂膜机由清洗、擦吸干燥、喷涂、低温干燥、分级和包装等部分联合组成,目前普遍用涂膜机（打蜡机）涂膜，涂膜机由清洗,三、生物保鲜剂保鲜技术,生物保鲜剂保鲜,是通过浸渍、喷淋或混合等方式，将生物保鲜剂与食品充分接触，从而使食品保鲜的方法,生物保鲜剂,也称作天然保鲜剂，是直接来源于生物体自身组成成分或其代谢产物，不仅具有良好的抑菌作用，而且一般都可被生物降解，具有无味、无毒、安全等特点,三、生物保鲜剂保鲜技术,1.,植物源生物保鲜剂,许多植物中都存在抗菌物质，主要是醛类、酮类、酚类、酯类物质,（,1,）茶多酚,能抑制,G,+,菌和,G,-,菌，属于广谱性的抗菌剂,最小抑菌浓度随菌种不同而差异较大，大多在,50500mg/kg,之间，符合食品添加剂用量的一般要求,1.植物源生物保鲜剂,（,2,）大蒜提取物,大蒜辣素和大蒜新素是大蒜中的主要抗菌成份,大蒜辣素的抗菌机理,：分子中的氧原子与细菌中半胱氨结合使之不能转变为胱氨酸，从而影响细菌体内的氧化还原反应的进行,大蒜对多种球菌、霉菌有明显的抑制和杀菌作用，是目前发现的具有抗真菌作用植物中效力最强的一种,（2）大蒜提取物,茶多酚,茶多酚,动物源生物保鲜剂,（,1,）鱼精蛋白（,protamine,）,鱼精蛋白是一种特殊的抗菌肽，是存在于许多鱼类中的成熟精细胞中的一种球形碱性蛋白。相对分子质量较小，大约为,400010000,，由,30,个左右的氨基酸组成，精氨酸占其氨基酸组成的,2/3,以上，加热不凝固，等电点在,1012,之间，带正电荷,动物源生物保鲜剂,抑菌机理,A.,鱼精蛋白作用于微生物细胞壁，破坏了细胞壁的合成以达到其抑菌效果,B.,鱼精蛋白作用于微生物细胞质膜，通过破坏细胞对营养物质的吸收来起抑菌作用,抑菌机理,制备方法,鱼精置于稀硫酸溶液中，抽取出鱼精蛋白和混杂蛋白，然后在抽出液中加入有机溶剂沉淀，将沉淀溶于温水中，再冷却即析出鱼精蛋白。或用聚膦酸盐使硫酸或盐酸抽出液中的鱼精蛋白以磷酸盐形式沉淀出来，然后将沉淀溶解在高浓度的硫酸铵中，分解为精蛋白硫酸盐,纯化方法一般采用葡聚糖凝胶柱色谱法,制备方法,鱼精蛋白对经过热处理后的食品具有较好的保存效果,鱼精蛋白的,最小抑菌浓度,因菌种不同而异,对于同一种菌类来说，微生物所处的新陈代谢状况也会影响鱼精蛋白的效果,鱼精蛋白对经过热处理后的食品具有较好的保存效果,B.,食品的,pH,鱼精蛋白在,pH6.0,以上时具有明显的抗菌活性,C.,所含盐类及其浓度,食品中各种盐类浓度的提高，鱼精蛋白的抑菌性会相应降低。同等浓度条件下二价盐类比一价盐类对细菌的保护作用更好,D.,环境温度,大多数食品加工时采用的温度对鱼精蛋白的抑菌作用影响不大,B.食品的pH,在食品中应用需注意的问题,应用中一般将鱼精蛋白与其它防腐剂或保鲜方法结合使用,鱼精蛋白与甘氨酸、醋酸钠、乙醇、单甘油酯混合使用时，抗菌作用有相乘的效果,使用大豆卵磷脂等乳化剂与鱼精蛋白复配，可解决鱼精蛋白在食品介质中溶解性的问题,在食品中应用需注意的问题,肉制品、水果、水产品、面制品：防腐保鲜,酵母：经溶菌酶处理后，在培养过程中氮核蛋白质的释放量增加，提高了酵母蛋白利用率,壳聚糖：降解为低分子量,单独使用溶菌酶作为防腐保鲜剂使用有一定的局限性，需要添加其他的成分来促进防腐效果。在实际应用时，常与甘氨酸联用,肉制品、水果、水产品、面制品：防腐保鲜,乳制品：延长保存期，缩短杀菌时间,肉类食品：代替部分硝酸盐和亚硝酸盐，抑制肉毒梭状芽孢杆菌产生肉毒素，还可以降低亚硝胺对人体的危害,啤酒、果酒、烈性乙醇等酒精饮料：抑制,G,+,菌,乳制品：延长保存期，缩短杀菌时间,在肉类食品冷藏中的应用,Payne,等发现，用抗冻蛋白溶液处理过的肉类冻藏后，冰晶的大小会明显减小,Steven,研究表明，屠宰前,1h,或,24h,注射抗冻蛋白的羊肉，在,-20,下贮藏,216,周，汁液流失和冰晶大小均受到抑制，且屠宰前,24h,进行注射的羊肉中的冰晶更小,在肉类食品冷藏中的应用,在冷冻乳制品中的应用,将抗冻蛋白添加到冷冻乳制品中（如冰淇淋）抑制其冰晶重结晶现象以提高冷冻乳制品质量是目前抗冻蛋白在食品中应用最成功的方面,抗冻蛋白的应用方法,：常压浸泡食品材料真空灌注抗冻蛋白,在冷冻乳制品中的应用,